一种提高LED管芯亮度的无损裂片方法技术

一种提高LED管芯亮度的无损裂片方法，过ICP刻蚀到一定程度的深度后直接采用研磨机对LED芯片进行背面减薄，直至到刻蚀的深度处，管芯自然裂开，既有效解决了切割中存在的崩边、斜劈裂等问题，又因为芯片背面直接不做任何切割，最大限度的保留了芯片正面的发光面积，有效提高出光效率。

A nondestructive chip method to improve the brightness of LED core

A kind of non-destructive chip method to improve the brightness of LED core. After ICP etching to a certain depth, the back of LED chip is thinned directly by using a grinder until the etching depth, and the core is naturally cracked, which not only effectively solves the problems of edge collapse and oblique split in cutting, but also keeps the front of the chip to the maximum extent because the back of the chip is not cut directly The luminous area can effectively improve the luminous efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种提高LED管芯亮度的无损裂片方法
本专利技术涉及LED制造
，具体涉及一种提高LED管芯亮度的无损裂片方法。
技术介绍
LED芯片由于其发光效率高，颜色范围广，使用寿命长在半导体照明界得到广泛重视，已被大量应用于显示屏、交通信号灯、景观照明、汽车状态显示等各个领域。尤其是近几年随着技术的发展突破，用于手机等显示屏的小间距屏得到长足进步，再加上生产成本的不断上涨，对LED管芯的亮度及尺寸提出了更高的要求，管芯尺寸减小进一步提高产出的同时，管芯的发光亮度还要保持较高的测试结果，对LED管芯的制程提出了更苛刻的要求。LED芯片制作工艺中,切割是不可或缺的重要一步。切割就是将经过光刻、镀膜、减薄等工艺制程后的整个芯片分割成所需求尺寸的单一晶粒的过程，下游的应用产品封装正是使用每一颗晶粒进行不同产品的封装需求。激光切割是随着激光技术的发展而出现并应用较多的一种新型的切割技术。激光切割是通过一定能量密度和波长的激光束聚焦在芯片表面或内部，通过激光在芯片表面或内部灼烧出划痕，然后再用裂片机沿划痕裂开。但激光切割本身也存在一些问题，激光灼烧后的产物已经对LED芯粒侧壁产生物理损伤，会直接影响到LED芯片的出光效率跟使用寿命。而目前常用的高温腐蚀技术，受不同外延片条件的差异及作业手法一致性的难控制，整体作业方法不稳定，且不良率较高。因此目前没有一种完好的保护产品良率，且对管芯芯粒出光及使用寿命完全没有影响的的裂片方法。同时，近年来，利用ICP刻蚀出切割道代替激光划片或刀片切割，然后再选用裂片机等进行劈裂切割的作业方式已经在研究应用，也取得了很大的进步。中国专利文献CN103474527A公开的《一种LED芯片的无损切割方法》，包括在管芯表面沉积掩护膜，然后通过显影后显出槽宽，然后利用ICP刻蚀进行槽的刻蚀，最后用裂片机进行劈裂。这种作业方法用干法刻蚀替代了激光烧蚀，但是后续用裂片机劈裂过程中，受裂片机影响仍然会产生斜劈裂等异常，并不能完全做到芯片的无损切割。
技术实现思路
本专利技术为了克服以上技术的不足，提供了一种有效避免出现管芯损伤且进一步增大管芯发光区尺寸，提高亮度的无损裂片方法.本专利技术克服其技术问题所采用的技术方案是：一种提高LED管芯亮度的无损裂片方法，包括如下步骤：a)将LED芯片前制程作业完成的半成品芯片的P面表面涂抹一层负性胶，涂胶后在P面上形成掩护膜；b)将涂胶后的LED芯片放置于光刻机平台上进行光照曝光，在负性胶上曝光出切割道图形；c)将曝光后的LED芯片放置于烘箱中烘烤，使负性胶层固化；d)将烘烤后的LED芯片放置于显影腐蚀液中进行显影刻蚀，沿切割道图形哎掩护膜上刻蚀出切割槽；e)将显影后的LED芯片进行清洗，清洗后进行烘干；f)将烘干后的LED芯片利用ICP刻蚀机沿切割槽进行刻蚀，刻蚀深度延伸到衬底层；g)将刻蚀后的LED芯片，通过化学腐蚀法取出掩护膜；h)将去掉掩护膜的LED芯片的P面朝下贴附在蓝膜上；i)将贴附在蓝膜上的LED芯片吸附在研磨盘上，在LED芯片N面进行研磨减薄，直到研磨到ICP刻蚀的深度，芯片自然裂开；j)将研磨后裂开的LED芯片放置在高压清洗机上进行清洗，将清洗后的LED芯片进行倒膜，倒膜成P面电极朝上。优选的，步骤a)中将半成品芯片吸附于匀胶机吸盘上，利用匀胶机在P面涂负性胶，匀胶机吸盘转速为5000-7000r/min，涂胶厚度为18000-20000Å。优选的，步骤b)中曝光时光照强度为6.5-8μW/cm²，曝光时间为5-10s。优选的，步骤c)中烘箱的温度为93-103℃，烘烤时间为9-11min。优选的，步骤d)中显影腐蚀液的浓度为3%-4.5%,腐蚀时间控制25-35s，刻蚀出切割槽的槽宽5-7μm。优选的，步骤e)中清洗溶液为纯水，清洗时间为500-510s，烘干时利用热氮气烘干9-11min。优选的，步骤f)中ICP刻蚀机刻蚀时通入气体为及，气体含量为10-100sccm，刻蚀机腔室压力为1-10Torr，ICPRF功率为100-500w，BIASRF功率为100-500w，托盘温度为5-50℃,ICP刻蚀的深度为芯片厚度的85%-90%。优选的，步骤g)中将芯片先放入丙酮溶液中，丙酮溶液温度为50-52℃、时间为4-6min，之后将芯片放入乙醇容易中，乙醇温度为70-73℃、时间为4-6min，步骤h)中贴膜温度为45-55℃。优选的，步骤i)中研磨减薄厚度为芯片厚度的10%-15%，研磨时间控制在4-5min。优选的，步骤j)中清洗时间为40-45s，清洗后吹干时间为30-35s。本专利技术的有益效果是：通过ICP刻蚀到一定程度的深度后直接采用研磨机对LED芯片进行背面减薄，直至到刻蚀的深度处，管芯自然裂开，既有效解决了切割中存在的崩边、斜劈裂等问题，又因为芯片背面直接不做任何切割，最大限度的保留了芯片正面的发光面积，有效提高出光效率。具体实施方式下面对本专利技术做进一步说明。一种提高LED管芯亮度的无损裂片方法，包括如下步骤：a)将LED芯片前制程作业完成的半成品芯片的P面表面涂抹一层负性胶，涂胶后在P面上形成掩护膜。掩护膜可以保护芯片其余部分不被刻蚀。b)将涂胶后的LED芯片放置于光刻机平台上进行光照曝光，在负性胶上曝光出切割道图形。c)将曝光后的LED芯片放置于烘箱中烘烤，使负性胶层固化。d)将烘烤后的LED芯片放置于显影腐蚀液中进行显影刻蚀，沿切割道图形哎掩护膜上刻蚀出切割槽。e)将显影后的LED芯片进行清洗，清洗后进行烘干。f)将烘干后的LED芯片利用ICP刻蚀机沿切割槽进行刻蚀，刻蚀深度延伸到衬底层。g)将刻蚀后的LED芯片，通过化学腐蚀法取出掩护膜。h)将去掉掩护膜的LED芯片的P面朝下贴附在蓝膜上。i)将贴附在蓝膜上的LED芯片吸附在研磨盘上，在LED芯片N面进行研磨减薄，直到研磨到ICP刻蚀的深度，芯片自然裂开。j)将研磨后裂开的LED芯片放置在高压清洗机上进行清洗，将清洗后的LED芯片进行倒膜，倒膜成P面电极朝上。通过ICP刻蚀到一定程度的深度后直接采用研磨机对LED芯片进行背面减薄，直至到刻蚀的深度处，管芯自然裂开，既有效解决了切割中存在的崩边、斜劈裂等问题，又因为芯片背面直接不做任何切割，最大限度的保留了芯片正面的发光面积，有效提高出光效率。进一步的，步骤a)中将半成品芯片吸附于匀胶机吸盘上，利用匀胶机在P面涂负性胶，匀胶机吸盘转速为5000-7000r/min，涂胶厚度为18000-20000Å。进一步的，步骤b)中曝光时光照强度为6.5-8μW/cm²，曝光时间为5-10s。进一步的，步骤c)中烘箱的温度为93-103℃，烘烤时间为9-11min。进一步的，步骤d)中显影腐蚀液的浓度为3%-4.5%,腐蚀时间控制2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高LED管芯亮度的无损裂片方法，其特征在于，包括如下步骤：/na)将LED芯片前制程作业完成的半成品芯片的P面表面涂抹一层负性胶，涂胶后在P面上形成掩护膜；/nb)将涂胶后的LED芯片放置于光刻机平台上进行光照曝光，在负性胶上曝光出切割道图形；/nc)将曝光后的LED芯片放置于烘箱中烘烤，使负性胶层固化；/nd)将烘烤后的LED芯片放置于显影腐蚀液中进行显影刻蚀，沿切割道图形哎掩护膜上刻蚀出切割槽；/ne)将显影后的LED芯片进行清洗，清洗后进行烘干；/nf)将烘干后的LED芯片利用ICP刻蚀机沿切割槽进行刻蚀，刻蚀深度延伸到衬底层；/ng)将刻蚀后的LED芯片，通过化学腐蚀法取出掩护膜；/nh)将去掉掩护膜的LED芯片的P面朝下贴附在蓝膜上；/ni)将贴附在蓝膜上的LED芯片吸附在研磨盘上，在LED芯片N面进行研磨减薄，直到研磨到ICP刻蚀的深度，芯片自然裂开；/nj)将研磨后裂开的LED芯片放置在高压清洗机上进行清洗，将清洗后的LED芯片进行倒膜，倒膜成P面电极朝上。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高LED管芯亮度的无损裂片方法，其特征在于，包括如下步骤：
a)将LED芯片前制程作业完成的半成品芯片的P面表面涂抹一层负性胶，涂胶后在P面上形成掩护膜；
b)将涂胶后的LED芯片放置于光刻机平台上进行光照曝光，在负性胶上曝光出切割道图形；
c)将曝光后的LED芯片放置于烘箱中烘烤，使负性胶层固化；
d)将烘烤后的LED芯片放置于显影腐蚀液中进行显影刻蚀，沿切割道图形哎掩护膜上刻蚀出切割槽；
e)将显影后的LED芯片进行清洗，清洗后进行烘干；
f)将烘干后的LED芯片利用ICP刻蚀机沿切割槽进行刻蚀，刻蚀深度延伸到衬底层；
g)将刻蚀后的LED芯片，通过化学腐蚀法取出掩护膜；
h)将去掉掩护膜的LED芯片的P面朝下贴附在蓝膜上；
i)将贴附在蓝膜上的LED芯片吸附在研磨盘上，在LED芯片N面进行研磨减薄，直到研磨到ICP刻蚀的深度，芯片自然裂开；
j)将研磨后裂开的LED芯片放置在高压清洗机上进行清洗，将清洗后的LED芯片进行倒膜，倒膜成P面电极朝上。


2.根据权利要求1所述的提高LED管芯亮度的无损裂片方法，其特征在于：步骤a)中将半成品芯片吸附于匀胶机吸盘上，利用匀胶机在P面涂负性胶，匀胶机吸盘转速为5000-7000r/min，涂胶厚度为18000-20000Å。


3.根据权利要求1所述的提高LED管芯亮度的无损裂片方法，其特征在于：步骤b)中曝光时光照强度为6.5-8μW/cm²，曝光时间为5-10s。


4.根据权利要求1所述的提高LED管芯亮度的无...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑军，刘晓，闫宝华，肖成峰，
申请(专利权)人：山东浪潮华光光电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37